De meeste onderzoekers zouden al blij zijn als ze slechts één van Louis Pasteurs ontdekkingen hadden gedaan. Lees het verhaal over deze revolutionaire Franse natuurwetenschapper (1882-1895) en zijn vele baanbrekende bijdragen aan de wetenschap.
Inhoud
Zo begon het
Louis Pasteur werd in een Oost-Frans dorp in 1822 geboren. Zijn vader had een kleine looierij die bescheiden inkomsten opleverde.
Niemand kon bevroeden dat Louis een academische carrière zou volgen, maar op school bleek hij een buitengewoon ijverige en begaafde leerling.
Een leraar haalde Pasteur senior over zijn zoon naar het gymnasium in Arbois te sturen, en hem niet in de looierij in de leer te nemen.
Na Arbois volgde een studie in Parijs. Pasteur werd tot de elite-universiteit École Normale Supérieure toegelaten, waar hij in 1847 een doctorsgraad in de scheikunde behaalde.
In 1849 werd hij hoogleraar in de scheikunde aan de universiteit van Straatsburg. Hij huwde de dochter van de rector, Marie Laurent.
Feiten over Louis Pasteur
Pasteur werd een der beroemdste onderzoekers van zijn tijd.
- Geboren: 27 december 1822 in Dôle in het oosten van Frankrijk.
- Overleden: 28 september 1895 in Marnes-la-Coquette, een voorstad van Parijs.
- Was: Scheikundige en microbioloog. Werd in 1853 hoogleraar aan de universiteit van Lille in het noorden van Frankrijk en keerde in 1857 terug naar Parijs. In 1888 werd daar het Pasteur Instituut opgericht, waarvan hij tot zijn dood directeur was.
- Bekend om: De uitvinding van pasteurisatie en de ontwikkeling van een vaccin tegen hondsdolheid.
Geneeskunde vóór Pasteur
Bijgeloof en theorieën die op speculaties berustten hadden duizenden jaren hun stempel op de geneeskunde gedrukt.
Haar beoefenaren namen aan dat dampen van stilstaand water en vochtige grond epidemieën en besmettelijke ziekten veroorzaakten.
Toen er cholera heerste, namen geneesheren hun toevlucht tot zweetkuren, aderlatingen, kruidenaftreksels, mosterdvoetbaden en het aanleggen van kompressen.
De lijst met dwaasheden leek eindeloos lang: syfilispatiënten kregen kwikzilver toegediend, waardoor ze werden vergiftigd – en de syfilis bleef.
Mensen stierven aan de gevolgen van kinkhoest, difterie en simpele keelontstekingen. En er leek helemaal niets aan te doen.
Vóór Louis Pasteur waren een goede hygiëne bij operaties en wondverzorging niet vanzelfsprekend, zoals wel blijkt uit dit schilderij van de Italiaanse rococoschilder Gaspare Traversi (1722-1770): Chirurg onderzoekt een wond.
Toen de Hongaarse arts Ignaz Semmelweis al in 1849 zei dat artsen hun patiënten besmetten omdat ze hun handen niet wasten, werd hij door collega’s bespot en uitgelachen.
Hij kreeg ontslag, werd als een paria behandeld en stierf in een psychiatrisch ziekenhuis.
Nog steeds gingen in heel Europa de patiënten op kraamafdelingen en operatiekamers massaal dood. Gewoonlijk trok de chirurg voor de operatie een oud, vuil jasje aan om zijn nette kleren niet vies te maken.
En als hij zijn handen al waste, was het na de operatie.
Louis Pasteurs weg naar de onderzoekswereld
Louis Pasteur was een nieuw type onderzoeker: idealistisch, systematisch, ambitieus, en hij was handig in het mobiliseren van invloedrijke medestanders en het promoten van zichzelf.
In zijn eerste jaren als scheikundige had hij met geduldig laboratoriumwerk een belangrijke ontdekking gedaan over kristalvorming in wijnsteenzuur.
Dit leverde hem een baan op als hoogleraar in de scheikunde in Straatsburg, waar hij vijf jaar onderzoek deed en lesgaf.
In 1844 werd Pasteur decaan op een nieuwe faculteit voor toegepaste wetenschap aan de universiteit van Lille.
Hier poogden natuurwetenschappers onderzoeksresultaten praktisch toe te passen. Pasteur nam de onderzoekers mee naar bedrijven en gaf avondcursussen aan industriearbeiders.
Zelf deed hij onderzoek naar gistings- en rottingsprocessen. Dit werk bleek al snel van onschatbare waarde voor wijnmakers, bierbrouwers en de zuivel- en voedingsmiddelenindustrie.
In 1857 werd Pasteur natuurwetenschappelijk directeur op de Parijse elite-universiteit École Normale Supérieure, waar hij zich toelegde op micro-organismen.
Louis Pasteur doet proeven in zijn laboratorium.
Louis Pasteur brengt het inzicht in bacteriën op een hoger plan
De toenmalige onderzoekers wisten van het bestaan van bacteriën. Ze namen aan dat deze ‘uit zichzelf’ uit ‘dode materie’ ontstonden.
Na jarenlang experimenteren ontdekte Louis Pasteur als eerste dat gisting en verrotting tot stand komen door minuscule organismen – gistcellen of bacteriën – en in 1860 had hij bewijs dat er uit levenloos materiaal geen leven kan ontstaan.
Dit lijkt nu een waarheid als een koe, maar het was in die tijd revolutionair; zelfs vooraanstaande onderzoekers lieten zich niet alleen leiden door de wetenschap, maar ook door hun fantasie.
Een wetenschapper die beweerde dat micro-organismen of vliegen uit ‘dode materie’ ontstonden, werd niet ontslagen of uitgelachen.
Uitvinding van pasteurisatie
Om met het oude idee af te rekenen dat uit ‘zelfkweek’ leven kan ontstaan, experimenteerde Pasteur met ‘soep’ in glazen kolven.
Hij verwarmde de soep tot de micro-organismen dood waren: de soep bedierf niet zolang er geen onzuivere lucht bij kwam, tot hij nieuwe, onzuivere lucht toevoegde.
Voor de praktisch georiënteerde Pasteur was het niet moeilijk een verhittingsproces te ontwikkelen dat ziekteverwekkende bacteriën in voedsel doodde en het product ook langer houdbaar maakte.
Dit kreeg de naam ‘pasteurisatie’ en wordt nu al ruim 100 jaar dagelijks in zuivelfabrieken en brouwerijen over de hele wereld toegepast.
Toeval zorgde in 1865 voor een beslissende wending in Pasteurs carrière en bracht hem op het spoor van micro-organismen als ziekteverwekkers.
Pasteurs theorie over gisting
De huidige theorie over microben en bacteriën kan grotendeels worden toegeschreven aan Louis Pasteur. Voordat hij in beeld kwam, had zijn landgenoot Archimède Pouchet beweerd dat micro-organismen spontaan ontstonden. Dat werd in die tijd algemeen aanvaard.
Maar Pasteur, een expert in gistingsprocessen, kon het spontaan ontstaan van leven niet rijmen met wat hij in de praktijk zag bij het werken met gist. Hij stelde zich daarom ten doel de idee van spontane generatie te weerleggen met zijn eigen theorie over gisting.
Om dit te doen gebruikte Pasteur een zelf ontwikkelde glazen kolf. De kolf had een smalle zwanenhals die verontreiniging van buitenaf tegenhield tot Pasteur de hals afbrak.
Pasteur goot een voedingssubstraat in de kolf en liet hem staan bij omstandigheden die volgens Pouchets theorie optimaal zouden zijn voor de spontane generatie van leven in de vorm van micro-organismen. Maar na enkele maanden was er nog niets gebeurd. Vervolgens brak Pasteur de bovenkant van de zwanenhals af om lucht binnen te laten. En met de lucht kwamen er ook bacteriesporen in de kolf.
Een paar dagen later was de kolf vol leven en had Pasteurs theorie over gisting de oude theorie vervangen.
Louis Pasteur was ook uitvinder. Dit zijn zogeheten Pasteurpipetten van glas, met een rubberen pipetteerballon. Dit hulpmiddel minimaliseerde de kans op verontreiniging bij het overbrengen van vloeistoffen.
Pasteurs pipetten maakten wetenschap schoon
Omdat Louis Pasteur als eerste had bewezen dat rottingsprocessen veroorzaakt worden door microben, wilde hij graag instrumenten ontwikkelen die konden voorkomen dat wetenschappelijke proeven verontreinigd raakten.
Op basis van zijn zelfontwikkelde glazen kolf zocht Pasteur naar een methode om vloeistoffen van de ene beker naar de andere over te brengen zonder ze bloot te stellen aan verontreiniging.
De oplossing was de Pasteurpipet, een dun glazen buisje dat in de vloeistof gestoken kon worden. Het uiteinde van het buisje werd verzegeld met iets steriels, waardoor de druk in de pipet de inhoud vasthield tot de luchtdichte afsluiting werd verwijderd. Later werd er een rubberen pipetteerballon toegevoegd die kon worden gebruikt om de vloeistof op te zuigen met de pipet.
Nu zijn veel pipetten van plastic, maar het basisprincipe lijkt nog steeds op dat van de versie van Pasteur.
Pasteur bewees dat micro-organismen dodelijk zijn.
Pasteur redt de zijde-industrie
Louis Pasteur was een echte probleemoplosser. Ook de zijde-industrie redde hij met zijn baanbrekende onderzoek.
Pasteur werd te hulp geroepen omdat een ziekte onder zijderupsen de Franse zijdekwekers ruïneerde en de hele zijde-industrie dreigde kapot te maken.
Onder Pasteurs microscoop bleken de eitjes en rupsen van zijdevlinders besmet met bacteriën.
Om te bepalen of deze de ziekte veroorzaakten, nam hij een stel rupsen zonder ziekteverschijnselen.
De helft kreeg moerbeibladeren die met resten van zieke rupsen verontreinigd waren, de andere helft onbesmette bladeren.
De eerste groep werd ziek en ging dood, de rest bleef gezond. De bacteriën bleken de boosdoeners.
Pasteur raadde de zijdekwekers een methode aan voor de geïsoleerde kweek van gezonde vlinders en daarmee was hun probleem opgelost.
Hiermee redde hij de zijde-industrie, en – veel belangrijker – toonde hij het verband aan tussen micro-organismen en ziekten.
Pasteurs strijd voor hygiëne bij operaties
Tussen 1859 en 1866 verloren Louis en Marie Pasteur drie van hun vijf kinderen: een dochter stierf door een hersentumor en twee bezweken er aan tyfus.
In 1868 kreeg Pasteur een beroerte waardoor hij links verlamd raakte. Toch weigerde hij zijn werk op te geven.
De dood van zijn dochters werd juist een sterke persoonlijke drijfveer: hij wilde een eind maken aan ziekte en kindersterfte!
Toen Duitsland in 1870 Frankrijk aanviel, zat Pasteurs zoon Jean-Baptiste in het leger.
Pasteurs hygiëneleer maakte een eind aan massasterfte in ziekenhuizen.
Campagne voor handen wassen onder artsen
Net als veel andere soldaten kreeg hij tyfus. Maar hij werd beter en zijn vader kwam in het militair hospitaal op bezoek.
Louis Pasteur was geschokt door de smerige omstandigheden en de stank van verrotting die uit de open wonden kwam.
Hij stapte naar de mensen die verantwoordelijk waren voor het ziekenhuis en legde hen uit dat al die smerigheid een prima voedingsbodem vormde voor bacteriën en tot onnodige sterfte leidde.
Maar de artsen weigerden naar deze onzin te luisteren. Monsieur Pasteur had duidelijk geen medicijnen gestudeerd!
Dit totale gebrek aan interesse maakte Pasteur woedend.
Hij begon een campagne die erop was gericht dat chirurgen hun handen wasten, schone doktersjassen aandeden, en steriele instrumenten en schone operatiekamers gebruikten.
Anders dan de miskende Semmelweis beschikte Pasteur over gedegen wetenschappelijke argumenten, plus de autoriteit die zijn internationale bekendheid met zich meebracht.
Pasteurs volhardendheid kreeg verstrekkende gevolgen toen de Britse chirurg Joseph Lister oog kreeg voor zijn werk.
De Britse chirurg Joseph Lister werkte volgens de hygiëneleer van Pasteur en kwam met een nieuwe desinfectiemethode.
Sinds chirurgen verdovingen toepasten konden ze grotere operaties uitvoeren. Maar ook als de operaties perfect verliepen, stierf zeker de helft van de patiënten aan een wondinfectie.
Lister kwam op het idee een oplossing van desinfecterend carbolzuur in de operatiekamer te verstuiven, waardoor de sterfte drastisch terugliep.
En gaandeweg gingen zelfs Franse artsen doen wat Pasteur voorstelde.
Louis Pasteur ontwikkelt eerste vaccin tegen miltvuur
Louis Pasteur ontwikkelde ook het eerste vaccin tegen miltvuur.
Na zijn beroerte in 1868 kon Pasteur geen les meer geven. Als dank voor zijn bijdrage aan de wetenschap kende de Franse staat hem een vast jaarsalaris toe, zodat hij onderzoek kon doen.
Pasteur richtte zich nu volledig op het bestuderen van ziekten en hun oorzaken.
De besmettelijke veeziekte miltvuur kwam in 1877 bij veestapels in grote delen van Frankrijk voor.
Pasteur constateerde dat de ziekte sommige dieren harder trof dan andere; hij injecteerde twee koeien met een hoge dosis miltvuurbacteriën en verwachtte dat ze allebei zouden sterven.
Tot zijn verbazing bleven ze gezond. Beide dieren bleken de ziekte al te hebben gehad.
Werden ze daarom nu niet ziek? Hij bedacht dat hij dieren misschien kon beschermen als hij ze afgezwakt miltvuur, dat een milde aanval veroorzaakt, toediende.
Na talloze experimenten lukte het Pasteur een afgezwakte vorm van miltvuur te maken waarmee hij koeien en schapen injecteerde.
Toen de proefdieren bij ernstig zieke exemplaren werden gezet, bleven ze gezond: ze waren immuun!
Rabiësvaccin
Door zijn experimenten met het vaccin namen andere onderzoekers contact met Pasteur op.
Op een dag kwam er een arts bij hem langs die hem vroeg een remedie te vinden tegen rabiës, een zeer gevreesde ziekte die in 100% van de gevallen dodelijk afliep.
Pasteur wist dat rabiës de hersenen aantast. Hij nam aan dat er sprake was van een bacteriële infectie.
Blijf uit de buurt van een hond die hondsdolheid heeft, en jaag hem zeker niet op met een stok, zoals de 9-jarige Joseph Meister op een dag in juli 1885 deed.
De dolle hond viel de jongen aan, die lelijke bijtwonden opliep. Zijn moeder wist dat de kans groot was dat hij met rabiës was besmet – en dus een vreselijke dood zou sterven.
Ze klampte zich vast aan de laatste strohalm: het gerucht over proeven van de beroemde chemicus Louis Pasteur met een vaccin had ook het Elzasser dorpje van de familie Meister bereikt.
Madame Meister ging met haar toegetakelde zoon naar het stadje Arbois, waar Pasteur zijn laboratorium had, en smeekte hem de jongen te redden.
Toen Pasteur het rabiësvaccin vond, zette de Franse pers hem neer als reddende engel.
Rabiës eist nog steeds 40.000 levens per jaar
In de vorige eeuw brachten dolle honden vaak paniek teweeg in Europese steden.
Het vaccin van Pasteur kan iedereen redden als het tijdig is gegeven. Is rabiës eenmaal uitgebroken dan is het nog altijd dodelijk.
Ruim 125 jaar geleden was een drukke winkelstraat in een oogwenk leeg als een hond losbrak en agressief gedrag vertoonde.
Mensen waren doodsbang besmet te worden met rabiës – hondsdolheid.
Rabiës is een virusziekte die de hersenen aantast. Zieke dieren worden agressief en gaan uiteindelijk dood. Als de ziekte is uitgebroken, is er geen redding voor dier en mens. Het heeft altijd een dodelijke afloop.
De zieken krijgen kramp als ze proberen te drinken en worden steeds zwakker tot ze uiteindelijk het bewustzijn verliezen.
Dankzij Pasteur kan rabiës nu met vaccinatie worden voorkomen. Zelfs als een dier of mens is gebeten en besmet is, kan het vaccin voorkomen dat de ziekte zich ontwikkelt – als het op tijd wordt gegeven.
In Nederland komt rabiës bij huisdieren en wilde dieren in principe niet meer voor, maar in grote delen van de wereld nog wel.
En ook bij mensen. Rabiës is niet zo zeldzaam als veel mensen denken. De ziekte kost elk jaar tussen de 40.000 en 70.000 mensenlevens.
Een groot deel van de sterfgevallen is te vinden in de Indiase sloppenwijken, waar mensen door dolle honden worden gebeten.
Daarom begonnen Pasteur en zijn assistenten met proeven waarbij ze hersenweefsel van honden die aan rabiës waren gestorven, bij gezonde honden inspoten.
Ook die werden ziek en stierven, en hoewel hij uren in zijn microscoop tuurde, kon Pasteur tot zijn verbazing geen bacterie vinden die hij aan de ziekte kon koppelen.
De verklaring hiervoor was logisch: het ging niet om een bacterie, maar om een virus. De microscopen konden destijds dat onderscheid nog niet maken.
Pasteur bedacht echter een methode om de onzichtbare ziekteverwekker te bestrijden. Hij droogde weefsel van zieke dieren in flesjes gesteriliseerde lucht.
Uitdroging zou het micro-organisme afzwakken. Hij spoot het gedroogde weefsel bij gezonde honden en konijnen in, en wat bleek: ze werden niet ziek – zelfs niet toen ze na een tijdje een dosis zuivere, onverzwakte rabiës kregen.
Het vaccin was gevonden!
Nieuwe roep om hulp
Pasteur vond het nog te riskant om zijn vaccin op mensen te testen. Toch haalde een arts hem over een meisje te helpen dat met rabiës was opgenomen.
Vaccinatie was haar enige kans. Pasteur gaf haar met tegenzin het vaccin.
Het meisje redde het niet en hoewel Pasteur erg aangedaan was door haar dood, haalde hij weefsel uit haar hersenen en injecteerde dit bij konijnen.
De proefdieren gingen snel dood, dus hij nam aan dat het meisje te ziek was geweest en niet meer kon worden gered.
Pasteur worstelde met deze kwestie toen madame Meister hem op een zomerdag in 1885 met haar zoon Joseph bezocht en om hulp smeekte.
Centrifuges, kolven en andere instrumenten van Louis Pasteur worden zorgvuldig bewaard voor het nageslacht.
Pasteur zag zijn kans: de hondenbeten waren zo recent dat Joseph nog geen symptomen had. In de 10 dagen die volgden, gaf Pasteur de jongen 13 injecties met het rabiësvirus die telkens sterker werden.
De laatste injectie was zo zwaar dat een proefhond er binnen een paar dagen aan zou sterven.
Pasteur kon er niet van slapen: zou Joseph in leven blijven of zou hij toch nog doodgaan?
De jongen bleef gezond en Pasteurs laboratorium werd al gauw bestormd door met rabiës besmette mensen van over de hele wereld.
Joseph Meister was een levend icoon voor het Pasteur Instituut.
Louis Pasteur liep groot risico
Als scheikundige mocht Pasteur geen medische behandelingen geven.
Toen hij de 9-jarige Joseph Meister met een dosis afgezwakte rabiës – die een proefhond kon doden – vaccineerde, beging hij eigenlijk een strafbaar feit.
Pasteur nam het risico omdat hij meende dat dit de enige kans voor de jongen was.
En omdat het goed ging, werden er naderhand geen kritische vragen gesteld: de jongen was gered en Louis Pasteur werd een van de grootste helden van de wetenschap.
Joseph Meister werd later portier bij het Pasteur Instituut. Hij vervulde deze functie bijna zijn hele leven.
Maar toen de Duitsers in de zomer van 1940 Parijs binnentrokken, pleegde hij op 64-jarige leeftijd zelfmoord met zijn dienstpistool uit de Eerste Wereldoorlog.
Volgens de overlevering sloeg Joseph Meister de hand aan zichzelf omdat hij niet kon voorkomen dat er Duitse soldaten de crypte binnendrongen van het Pasteur Instituut, waar zijn redder zijn laatste rustplaats had.
Pasteur stort zich op onderzoek naar de pest
In maart 1886 had Pasteur 350 patiënten behandeld en er slechts één verloren. Tegen het einde van 1886 had het rabiësvaccin meer dan 2500 mensen gered.
Louis Pasteur vierde in 1892 zijn 70e verjaardag met internationale gasten op de Sorbonne-universiteit in Parijs, waar hij met lof en onderscheidingen werd overladen.
Pasteur was net weer door een beroerte getroffen en daarom las zijn zoon zijn dankwoord voor. Na het feest vervolgde Pasteur zijn werk op het Pasteur Instituut dat in 1888 was geopend.
In 1894 waren de onderzoekers zo ver dat een vaccin tegen difterie in productie werd genomen.
In het jaar erop stortte Pasteur zich op een onderzoek naar de pestbacterie, maar hij kreeg weer een beroerte, die hem dit keer het leven kostte.
De onderzoeker kreeg een staatsbegrafenis in de Notre Dame maar werd later herbegraven in een crypte in het Pasteur Instituut, dat nog steeds een van de belangrijkste centra ter wereld is voor microbiologisch onderzoek en de productie van vaccins.
Citaten van Louis Pasteur
De probleemoplosser
Louis Pasteur kijkt toe hoe een collega een schedeltrepanatie uitvoert bij een verdoofd konijn in het kader van de ontwikkeling van een vaccin tegen rabiës.
Louis Pasteur had altijd een praktisch doel met zijn onderzoek. Hij zocht doorgaans naar oplossingen voor concrete, ernstige problemen die in zijn tijd speelden.
Pasteurs choleravaccin
In 1877 begon Louis Pasteur aan zijn eerste vaccinontwikkeling, geïnspireerd door het pokkenvaccin, dat ruim 100 jaar eerder was uitgevonden.
Hij richtte zich op vogelcholera (Pasteurella multocida), die in die tijd huishield onder de kippen in Europa.
In 1879 lukte het Pasteur kippen immuun te maken door gezonde kippen in te enten met een onschadelijke versie van de bacterie.
Pasteurs miltvuurvaccin
Na het succes van het choleravaccin richtte Pasteur in 1879 zijn aandacht op een andere ziekte die de Europese veestapel teisterde: miltvuur.
Met financiering van boeren ontwikkelde hij een onschadelijke versie van de miltvuurbacterie, waarmee hij in 1881 70 schapen inentte.
De dieren waren hierna immuun voor de ziekte.
Pasteurs rabiësvaccin
In 1882 ging Pasteur met nog een vaccin aan de slag. Deze keer tegen rabiës ofwel hondsdolheid, die ook gevaarlijk was voor mensen.
Pasteurs eerdere vaccins bevatten een onschadelijk, maar actief agens van de miltvuur- en cholerabacterie, maar zijn rabiësvaccin was gebaseerd op een inactief rabiësvirus.
Op 6 juli 1885 voerde Pasteur zijn eerste vaccinatie met het nieuwe rabiësvaccin uit op een 9-jarige jongen die gebeten was door een hondsdolle hond.
Het vaccin redde het leven van de jongen en werd een wereldwijd succes, wat Pasteur in één klap beroemd maakte.
Pasteurisatie
Nog vóór zijn experimenten met vaccins had Pasteur in 1862 een uitvinding gedaan die naar hem was vernoemd: pasteurisatie.
Dit is een methode om voedsel langer houdbaar te maken door verhitting, waarbij de bacteriën die het voedsel kunnen bederven, worden gedood.
De methode kan worden gedaan bij 90 °C gedurende 5 seconden of bij 87 °C gedurende 15 seconden.
Hoewel bij beide methoden de voedingswaarde behouden blijft, kan de smaak wel veranderen door pasteurisatie bij 90 °C.